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高温电炉系列-高温马弗炉厂家-洛阳赛特瑞高温实验炉Sintering Furnace

B型热电偶:1600度高温电炉温度传感器

来源:高温马弗炉 | 发布日期:2025-08-23
B型热电偶(B-type thermocouple)是一种用于高温测量的温度传感器,主要由铂铑30-铂铑6(Pt30%Rh-Pt6%Rh)合金丝构成,属于贵金属热电偶。以下是关于B型热电偶的详细说明:
1. 基本特性
温度范围:
长期使用可达0°C~1700°C,短期可测至1820°C,适用于超高温环境(如冶金、玻璃制造、航天实验等)。
输出电压:
灵敏度较低(约6μV/°C),在600°C以下输出信号微弱,因此不推荐用于低温测量。
精度等级:
标准级(Class 2)误差±0.5%(0~1100°C),精密级(Class 1)误差±0.25%。
2. 结构特点
导体材料:
正极(BP):铂铑合金(含30%铑);负极(BN):铂铑合金(含6%铑)。
保护管:
需使用高纯氧化铝(Al₂O₃)或陶瓷套管,避免金属污染导致漂移。
冷端补偿:
因输出电压低,需高精度冷端补偿(如冰点器或电子补偿模块)。
3. 优缺点
优点:
耐高温、抗氧化(铂铑合金稳定性极佳);
长期漂移小,适合高精度实验。
缺点:
成本高(铑为稀有贵金属);
低温区灵敏度差,需配合高分辨率仪表。
4. 典型应用
工业:钢水连续测温、高温炉温场校准。
科研:晶体生长炉、航天材料热性能测试。
5. 对比其他热电偶
类型 材料组合 温度范围 灵敏度(0°C时) 适用场景
B Pt30%Rh/Pt6%Rh 0~1700°C 6μV/°C 超高温、惰性环境
S Pt10%Rh/Pt 0~1600°C 10μV/°C 医药、精密工业
K NiCr/NiAl -200~1260°C 41μV/°C 通用工业(氧化/中性)
N NiCrSi/NiSiMg -270~1300°C 39μV/°C 高温抗氧化替代K型
6. 使用注意事项
导线补偿:必须使用匹配的B型补偿导线(如铜-铜镍合金),避免中间导体误差。
绝缘电阻:高温下绝缘电阻可能下降,需定期校准(建议每6个月一次)。
安装:插入深度需≥保护管直径的8倍,减少热传导误差。
需避免还原性气氛(如H₂、CO),否则铂铑合金可能中毒失效。
真空环境:可以长期使用,但需避免铂挥发污染(1600°C以上)。

含碳环境:绝对禁止,碳会与铂铑合金反应生成脆性碳化物,导致热电偶快速失效。


1. 真空环境(惰性/还原性气氛)

  • 适用性:
    B型热电偶的铂铑合金在真空中(如10⁻⁵ Pa以下)可稳定工作,1600°C以下长期无显著劣化。
  • 风险点:
    • 高温铂挥发:1700°C以上时,铂会从电极表面缓慢挥发,导致热电势漂移(如1000小时漂移0.5%)。
    • 污染风险:挥发的铂可能沉积在冷端附近,形成局部短路。
  • 解决方案:
    • 使用高纯氧化铝保护管(99.7% Al₂O₃)隔绝真空;
    • 温度控制在1650°C以下(实验数据:1650°C时挥发速率<1μg/cm²·h)。

2. 含碳环境(还原性气氛)

  • 致命缺陷:
    碳(C)会与铂(Pt)和铑(Rh)发生反应:
    Pt + C → PtC(脆性碳化物)
    Rh + C → RhC(稳定性差)
  • 失效表现:
    • 500°C以上时,碳渗透导致电极脆化断裂;
    • 热电势漂移超过±2%(50小时内)。
  • 案例:
    在石墨加热炉中,B型热电偶寿命仅3~7天(对比惰性气氛中寿命可达1年以上)。

替代方案:

环境 推荐热电偶类型 原因
含碳气氛 钨铼热电偶(WRe5/26) 抗碳腐蚀,工作上限2500°C(需H₂保护)
真空高温 N型热电偶(NiCrSi/NiSi) 成本低于B型,1300°C以下漂移小

总结建议:

  • 真空:可长期使用,但需监测1600°C以上漂移。
  • 含碳:必须更换为钨铼或红外测温,避免铂铑合金灾难性损坏。


【本文标签】 B型热电偶、

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